基于USB的便携数据采集系统的软件设计-测试计量技术及仪器专业论文.docx

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日 论文使用授权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后应遵守此规定） 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 摘 要 数据采集是指从传感器和其它待测 HYPERLINK /view/209665.htm 设备等模拟和数字被测单元中自动采集非 电量或者电量 HYPERLINK /view/54338.htm 信号，作为一种控制手段，在自动化监测、测控、航天测试中被广 泛应用。本文基于 USB 的即插即用、热插拔、传输速度快等特点，进行数据采集 系统的设计。 本文所设计的 USB 便携数据采集系统主要有存储深度可设，触发方式可选, 数字 I/O 通道兼容 TTL、CMOS、LVTTL 电平，以及友好的人机界面操作等特点。 本文主要设计实现 USB 便携数据采集系统的软件部分，主要包含固件程序、 设备驱动程序、仪器驱动程序和人机界面程序。设计所选用的接口芯片是 EZ-USB FX2 系列芯片，使用其提供的固件程序框架能快速完成固件程序的设计，利用其 GPIF 模式快速完成数据上传到上位机。设备驱动程序使用的是 DriverStudio 开发 环境，DriverStudio 能快速开发一个符合微软 WDM 模型的设备驱动程序。调用 WIN32 函数，实现和设备驱动程序之间的通信，根据实际情况将所需功能进行封 包，生成动态链接库文件，即仪器驱动程序。使用 CVI 开发人机界面程序，通过 调用仪器驱动程序，构建操作设备的面板，使得操作更加直观形象。最后通过和 设备硬件部分联合调试，分析并解决调试过程中遇到的问题，完成整机功能的验 证。 经过多次调试证明，该设备能方便快速完成数据的采集功能，实现了预期的 设计目标，具有较高的实际应用价值。 关键词：USB，GPIF，WDM 设备驱动，动态链接库，人机界面 ABSTRACT Data acquisition is used to automaticlly collect electric or non-electric signals from device under test. As a mean of control, DAQ is widely used in automated monitoring, measurement and control, and aerospace test. This thesis is about the design of DAQ based on USB bus. USB bus has features such as Plug and play, hot swappable and high speed. The USB portable DAQ has many features that make it ideal for digital waveform acquisitions. These include flexible memory sizes, voltage levels, diverse acquisition triggering choices, powerful data visualization programming features, and extensive expansion and integration capabilities. This thesis descibe the design of software of USB portable DAQ system, mainly includes firmware, device driver, instrument driver, and man-machine interface program. We choose the EZ-USB FX2 series chip for USB interface. Using its firmware framework can quickly complete the